Ruolo delle GTPasi della famiglia di Rho nello sviluppo neuronale

Durante lo sviluppo si formano i circuiti neuronali necessari per la formazione del sistema nervoso. Ogni neurone partecipa a questo processo inviando i neuriti verso target specifici con cui formerà sinapsi per costruire circuiti funzionali. L'alterazione dei circuiti cerebrali è una caratteristica comune nel Ritardo Mentale. Ci sono molte lacune nella conoscenza dei meccanismi cellulari che regolano questi processi. Le GTPasi della famiglia di Rho sono state coinvolte nella formazione dei circuiti durante lo sviluppo. Noi proponiamo di studiare la funzione di due componenti della famiglia Rho chiamati Rac1 e Rac3, coinvolti nella regolazione dello sviluppo neuronale e nella sinaptogenesi. Abbiamo prodotto topi KO per i geni Rac1 o Rac3, e topi con delezione di entrambi i geni. Abbiamo già dimostrato che mentre la mutazione di uno dei geni non altera in modo evidente lo sviluppo neurale, topi KO per entrambi i geni mostrano evidenti difetti neurologici, e circuiti cerebrali alterati. Un nostro obiettivo è lo studio della funzione di Rac1 e Rac3 nello sviluppo neuronale avanzato, attraverso l'analisi anatomica e molecolare del cervello dei topi KO prodotti, e con l'uso di culture neuronali per studiare i meccanismi molecolari coinvolti nei difetti osservati. Lo scopo è la comprensione delle basi molecolari e cellulari dei difetti osservati nei doppi KO. Utilizzeremo inoltre test comportamentali per mettere in evidenza difetti più lievi nei topi con singolo KO di Rac1 o Rac3. Un altro obiettivo è l'analisi funzionale durante lo sviluppo neuronale di un complesso multi-proteico che interagisce con le proteine Rac. Dal momento che questo complesso include regolatori ed effettori delle Rac che sono mutati in pazienti con Ritardo Mentale, i risultati del nostro studio oltre ad avanzare le conoscenze dei meccanismi che regolano la formazione del sistema nervoso, forniranno spunti nuovi per comprendere e curare i processi patologici associati al Ritardo Mentale.